Какова молекулярная формула вещества и его относительная молекулярная масса, если при сгорании 89,6 дм³

Для решения данной задачи нам необходимо определить молекулярную формулу и относительную молекулярную массу данного ненасыщенного углеводорода, а также выяснить количество структурных изомеров, которые могут существовать.

Шаг 1: Определим количество материалов, полученных в результате сгорания данного углеводорода. По условию, образуется 268,8 дм³ углекислого газа и 216 г воды.

Шаг 2: Переведем данные в молярные количества. Для этого воспользуемся уравнением объемно-массовой связи, которое позволяет перевести данные из объемов в массы.

Объем углекислого газа можно перевести в моль с использованием соотношений при нормальных условиях (0℃ и 1 атмосфера давления). Одна моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л. Таким образом, 268,8 дм³ углекислого газа составляют:

\[n(СO_2) = \frac{{268,8}}{{22,4}} = 12 моль\]

Поскольку на одну молекулу углекислого газа приходится одна молекула углерода, мы можем сказать, что при сгорании углеводорода получается 12 моль углерода.

Теперь переведем данные о массе воды в моли. Молярная масса воды (H₂O) равна суммарной массе двух атомов водорода и одного атома кислорода:

\[M(H₂O) = 2 \times M(H) + M(O) = 2 \times 1 + 16 = 18 г/моль\]

Поэтому масса 216 г воды содержит:

\[n(H₂O) = \frac{{216}}{{18}} = 12 моль\]

Поскольку каждый молекула воды содержит два атома водорода, мы можем сказать, что 12 моль воды содержат 24 моля водорода.

Теперь рассмотрим массовое соотношение между углеродом и водородом в данном углеводороде. Как мы выяснили ранее, при сгорании образуется 12 моль углерода и 24 моля водорода. Это соотношение будет эмпирической формулой данного углеводорода.

Шаг 3: Определим относительную молекулярную массу данного углеводорода. Для этого нужно вычислить суммарную массу всех атомов углеводорода.

Молярная масса углерода (C) равна 12 г/моль, а масса атома водорода (H) равна 1 г/моль. Таким образом, относительная молекулярная масса данного углеводорода составляет:

\[M = (12 \times 12) + (1 \times 24) = 144 + 24 = 168 г/моль\]

Шаг 4: Определим количество структурных изомеров, которые могут существовать. Структурные изомеры - это органические соединения с одинаковым молекулярным составом, но различной структурой и, следовательно, различными физическими и химическими свойствами.

Для определения количества структурных изомеров необходимо знать эмпирическую формулу и особенности строения углеводородов. По условию задачи дано, что это ненасыщенный углеводород, но нам неизвестно, сколько двойных или тройных связей в данном углеводороде.

К сожалению, без дополнительной информации о структуре углеводорода, невозможно точно определить количество структурных изомеров, которые могут существовать. В данном случае, следует обратиться к учебнику или преподавателю для получения более детальной информации.

В итоге, мы определили молекулярную формулу углеводорода (описанную эмпирической формулой) - это \(СH_2\) и его относительную молекулярную массу, равную 168 г/моль. Однако без дополнительных данных о структуре углеводорода, невозможно определить количество структурных изомеров, которые могут существовать.